Advanced Ceramics Around You: Piezoelectric Ceramics and Ultrasonic Transducers

Piezoelectric ceramics is a polycrystalline material manufactured by artificial roasting and can be used in many fields. It is an information functional ceramic material that can convert mechanical energy and electrical energy into each other. Through the action of an external electric field and external pressure, the external elastic deformation of the material and the internal electrical polarization are converted into each other, which is called the electrostrictive effect. The sintered ferroelectric is subjected to the polarization treatment of the electric field, so that the disordered internal polarization phenomenon becomes regular and orderly, resulting in piezoelectric properties.

What is the piezoelectric effect?

Piezoelectric effect, in addition to piezoelectricity, piezoelectric ceramics also have dielectric properties, elasticity, etc., and have been widely used in medical imaging, acoustic sensors, acoustic transducers, ultrasonic motors, etc. Piezoelectric ceramics are made by using the material under the action of mechanical stress to cause the relative displacement of the internal positive and negative charge centers to cause polarization, resulting in the appearance of bound charges with opposite signs on the surfaces of the two ends of the material, that is, the piezoelectric effect, and has sensitive characteristics.

What is an ultrasonic transducer?

The function of the ultrasonic transducer is to convert the input electrical power into mechanical power (ie, ultrasonic waves) and then transmit it out, while consuming a small part of the power itself.

Transducteur à ultrasons, comprenant un boîtier (1), une couche d'adaptation, à savoir une fenêtre acoustique (2), un transducteur à disque céramique piézoélectrique (3), un support (4) et un câble sortant (5), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un récepteur de réseau Cymbal, qui se compose de câbles sortants (6), de 8 à 16 transducteurs Cymbal (7), d'anneaux métalliques (8), (9) et de joints en caoutchouc (10) ; le récepteur Cymbal array est situé sur le disque au-dessus du transducteur piézoélectrique 3 ; le transducteur à disque céramique piézoélectrique est utilisé comme transducteur ultrasonore de base, qui transmet et reçoit des signaux ultrasonores ; le récepteur Cymbal array est situé sur le transducteur piézoélectrique à disque. En tant que récepteur à ultrasons, il est utilisé pour recevoir des signaux d'écho Doppler en dehors de la bande de fréquences du transducteur à disque. Principalement utilisé dans la machine de soudage plastique par ultrasons,

Application du transducteur à ultrasons ?

Les transducteurs à ultrasons sont largement utilisés, et ils sont divisés en industrie, agriculture, transport, vie, soins médicaux et militaire selon les industries d'application. Selon les fonctions réalisées, il est divisé en traitement par ultrasons, nettoyage par ultrasons, détection par ultrasons, détection, surveillance, télémétrie, télécommande, etc. ; selon l'environnement de travail, il est divisé en liquide, gaz, corps vivant, etc.; selon la nature, il est divisé en ultrasons de puissance, ultrasons de détection, imagerie ultrasonore, etc. 

D'autres applications des céramiques piézoélectriques ?

Les céramiques piézoélectriques sont principalement utilisées dans la fabrication de transducteurs ultrasoniques, de transducteurs acoustiques sous-marins, de transducteurs électroacoustiques, de filtres céramiques, de transformateurs céramiques, de discriminateurs de fréquence céramiques, de générateurs haute tension, de détecteurs infrarouges, de dispositifs à ondes acoustiques de surface, électro-optiques. En plus d'être utilisées dans les domaines de haute technologie, les appareils, l'allumage et les gyroscopes piézoélectriques sont davantage utilisés dans la vie quotidienne pour servir les gens et s'efforcer de créer une vie meilleure pour les gens.